Search for gamma-ray line features from Milky Way satellites with Fermi-LAT Pass 8 data
利用91个月的公开的Fermi-LAT Pass 8数据，我们分析了银河系卫星的伽马射线发射，以寻找由于暗物质粒子湮灭为双光子而产生的潜在线信号。搜索的目标包括一个矮球状星系样本，大麦云云（LMC）和小麦哲伦云（SMC）。无论是在堆积矮星系样品中还是在LMC/SMC方向上，都没有发现明显的线发射。导出了相应的双光子湮没截面上限。与以往用Pass 7数据进行的γ射线谱线搜索结果相比，目前对矮球状星系谱线辐射的约束在较宽的能量范围内得到了显著改善。随着矮球状星系（候选星系）样本的迅速增加，我们期望在不久的将来伽马射线谱线搜索的灵敏度将得到显著提高。
2016-08-25 astro-ph.HE
The impact of the phase-space density on the indirect detection of dark matter
我们研究的间接检测的暗物质时，当地的暗物质的速度分布依赖于位置，预期的银河系及其矮球状卫星，和湮灭截面是不纯粹的s波。使用相空间分布一致的暗物质密度分布，我们目前的宇宙和伽马射线通量的估计从暗物质湮灭。对间接检测暗物质的期望可能与通常的计算有显着不同，通常的计算假设暗物质粒子的速度遵循麦克斯韦-波尔兹曼分布。
2013-06-27 astro-ph.HE hep-ph
Constraining dark matter signal from a combined analysis of Milky Way satellites using the Fermi-LAT
费米LAT合作最近提出了对伽马射线信号的限制，从湮灭暗物质使用一些矮球状星系的单独分析。由于预期的湮灭信号具有相同的物理特性，而不管目标（除了归一化尺度），它是可能的，以提高约束力使用组合分析，其初步结果将在这里提出。
2011-02-28 astro-ph.HE hep-ph
Searching for Dark Matter Annihilation from Milky Way Dwarf Spheroidal Galaxies with Six Years of Fermi-LAT Data
银河系的矮球状卫星星系（dSphs）是已知的暗物质（DM）占主导地位的天体之一。我们报告的伽马射线观测银河系dSphs的基础上6年的费米大面积望远镜的数据处理与新的通行证8事件级分析。没有dSphs显着检测到的伽马射线，我们提出了上限的DM湮灭截面从15 dSphs的组合分析。这些约束是最强和最强大的日期和谎言低于规范的热遗迹截面DM质量$\lesssim$ 100 GeV通过夸克和$τ$ -轻子通道湮灭。
2015-11-03 astro-ph.HE hep-ex
Indirect search for dark matter in the Galactic Centre with IceCube
尽管有强有力的天体物理学和宇宙学证据支持暗物质的存在，但它的确切性质仍然未知。假设暗物质是由弱相互作用大质量粒子（WIMP）组成，我们预计暗物质在湮灭或衰变时会产生标准模型粒子。这些标准模型粒子可以反过来产生中微子，可以被冰立方中微子望远镜检测到。预计银河系将被一个暗物质晕所渗透，其中心的密度会增加。这个光环预计将产生来自任何天体的地球上最强的暗物质湮灭信号，使其成为间接搜索的理想目标。在这方面的贡献，我们提出了一个间接的搜索暗物质在银河系中心使用冰立方数据的敏感性。这种低能量的暗物质搜索使我们能够覆盖质量从5 GeV到1 TeV的暗物质。这种分析获得的灵敏度显示出相当大的改进，在所考虑的能量范围内，比以前的冰立方结果。
2021-07-28 astro-ph.HE
Tracing the propagation of cosmic rays in the Milky Way halo with Fermi-LAT observations of high- and intermediate-velocity clouds
能量至少达到PeV的宇宙射线通常在一个基本场景的框架中描述，该场景涉及位于银河系盘中的物体（如超新星遗迹或大质量恒星形成区）的加速，然后在整个银河系中扩散传播。到目前为止，传播过程的细节主要是从地球附近测量的宇宙射线的成分推断出来的，然后再外推到整个银河系。关于在星系晕中的传播和逃逸到星系际介质中的细节仍然不确定。特定位置的宇宙射线的密度可以通过它们与星际气体云发生非弹性碰撞时产生的伽马射线来追踪。因此，我们分析了73个月的费米-LAT数据从300 MeV到10 GeV的方向上的几个高，中速云，位于银河系的晕。这些云应该没有内部的宇宙射线源，因此任何从它们发射的伽马射线都是银河系宇宙射线大规模分布的样本。我们第一次评估的伽玛射线发射率每氢原子高达~7千秒差距以上的银河系盘。发现辐射率随着与盘的距离而减小，这提供了相关能量的宇宙射线起源于其中的直接证据。此外，其中一个目标的发射率，上中速拱，暗示在2 kpc的磁盘内宇宙射线强度下降了50%。
2015-07-13 astro-ph.HE
Constraining the Milky Way Dark Matter Density Profile with Gamma-Rays with Fermi-LAT
我们研究的费米-LAT仪器上的费米任务，同时约束银河系暗物质密度分布和一些暗物质粒子的属性，作为湮灭截面，质量和分支比到占主导地位的湮灭通道的能力。一个单一的暗物质密度分布通常被认为是确定伽马射线实验的能力，以提取暗物质属性或设置限制。然而，我们对银河系晕的了解还远远不够完善，因此总的来说，所获得的结果过于乐观。在这里，我们研究这些天体物理学的不确定性将有暗物质粒子属性的确定的影响，相反，我们展示了如何伽马射线搜索也可以用来了解银河系晕的结构，作为一种补充工具，其他类型的观测数据，研究引力效应所造成的暗物质的存在。此外，我们还展示了这些结果将如何改善，如果外部信息的湮灭截面和当地的暗物质密度包括和比较我们的结果与数值模拟的预测。
2012-03-01 astro-ph.HE hep-ph
Discovery prospects of dwarf spheroidal galaxies for indirect dark matter searches
我们研究了大型巡天望远镜（LSST）在银河系中发现新矮球状星系的前景。采用Milky-Way晕子结构模型和连接暗晕和卫星星系的唯象公式，我们得到了$V$波段的表面亮度分布，预测LSST将发现几十到几百个高于其灵敏度的矮球状星系。即将被发现的矮星将是间接寻找暗物质湮灭产率的有趣目标。我们预测了这些天体中暗物质湮灭产生的γ射线辐射的分布函数，并讨论了这些信号在费米大天区望远镜（LAT）和切伦科夫望远镜阵列（CTA）上的可探测性。通过结合预测的矮星系的信息，我们得到了预期的灵敏度$10^{-26}$ cm $^3$ s $^{-1}$（对于质量为10 GeV的暗物质粒子与费米LAT）和$5\times 10^{-24}$ cm $^3$ s $^{-1}$（对于质量为500 GeV的暗物质粒子与CTA）的湮灭截面$\langle σv \rangle$。我们发现，目前的不确定性的银河晕的质量测量是相对较小的泊松误差相比，绘制最有前途的矮星从底层的通量分布。
2019-10-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Exclusion of canonical WIMPs by the joint analysis of Milky Way dwarfs with Fermi
矮球状星系被认为是探测湮灭的暗物质的最佳目标。我们提出了新的限制的湮灭截面的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的基础上联合分析的7个银河系矮星使用频率论奈曼建设和通行证7数据从费米伽马射线太空望远镜。我们排除通用的WIMP候选人湮灭到b-bbar的质量小于40 GeV，重现所观察到的遗迹丰度。为了使矮星系内暗物质分布的系统误差在95%以内，质量下限可以低至19 GeV或高至240 GeV。对于湮灭到τ + τ-这些限制分别为19 GeV，13 GeV和80 GeV。
2011-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Indirect Search for Dark Matter from the centre of the Galaxy with the Fermi LAT
暗物质（DM）约占宇宙的25%，而重子仅占4%。DM可以合理地假设是由粒子组成的，许多理论（超对称性，宇宙额外维度等）。预测弱相互作用大质量粒子（WIMPs）作为弱尺度下的自然DM候选者。WIMP的自湮灭（或衰变）可能会通过强子化或终态辐射产生次级伽马射线。自2008年发射以来，费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜已经探测到了迄今为止最大数量的伽马射线，在20 MeV至300 GeV的能量范围内，允许对DM进行非常灵敏的间接实验搜索（通过高能伽马射线）。DM形成了巨大的引力束缚结构，晕，它可以容纳整个星系，如银河系。尽管可能存在非常大的密度增强，但在晕的中心部分的DM分布在实验上是未知的。由于次级伽马射线的产生对WIMP密度非常敏感，因此可以从预期密度最大的区域进行非常有效的搜索。因此，DM晕N体模拟提供的信息是至关重要的。来自DM湮灭的最大伽马射线信号预计来自银河系中心。在同一区域，明亮的离散源和宇宙射线与星际气体和光子场相互作用产生了大的伽马射线背景。在这里，我们报告了从银河系中心（GC）间接搜索DM的最新情况。
2010-12-10 astro-ph.HE
Prospects for Indirect Dark Matter Searches with the Cherenkov Telescope Array (CTA)
切伦科夫望远镜阵列（CTA）将有一个独特的机会发现大范围的质量在弱相互作用大质量粒子模型的暗物质。用CTA搜索暗物质的主要目标是星系晕的中心。最好的策略是在银河系中心几度范围内进行CTA观测，将银河系中心本身和最强烈的漫发射区域从分析中删除。假设银河系的暗物质密度分布曲线呈尖状，在这个区域进行500小时的观测，可以提供对暗物质湮灭的热截面及其以下的灵敏度，质量在几百GeV到几十TeV之间;因此CTA在某些模型中将有很大的发现机会。由于银河系内的暗物质密度在kpc区域内还远未确定，因此也提出了其他观测目标，如超微弱的矮星系，如Segue 1，每年100小时。除了这两个观测目标之外，其他的替代方案，如银河系暗团块，将被认为更接近CTA操作的实际日期。考虑到最新的仪器响应函数预期CTA的各种目标上的暗物质搜索的灵敏度预测，以及从背景的系统不确定性的讨论。
2015-08-25 astro-ph.HE
Minimal Dark Matter in the sky: updated Indirect Detection probes
本文重新评估最小暗物质 SU(2) 5-plet 的间接探测信号，结合高阶电弱修正计算湮灭与束缚态形成的 γ 射线通量，并用 Fermi-LAT 和 CTAO 约束热质量窗口。
2025-07-23 astro-ph.HE hep-ph
The Density of Dark Matter in the Galactic Bulge and Implications for Indirect Detection
最近的一项研究利用红外测光巡天观测到的水平分支星的数量和BRAVA巡天对M巨星的运动学测量，结合恒星星族的N体模拟，提出了一种新的银河系膨胀棒区域内暗物质质量的确定方法。该研究将膨胀棒区域的$\pm 2.2 \times \pm 1.4 \times \pm 1.2$ kpc体积内的总质量限制为（$1.84 \pm 0.07) \times 10^{10} \, M_{\odot}$），其中9-30%由暗物质组成。在这里，我们用这个结果来约束银河系的暗物质密度分布，并讨论间接暗物质搜索的影响。虽然不确定性仍然很大，这些结果有利于暗物质分布与尖密度剖面。例如，对于20 kpc的尺度半径和0.4 GeV/cm $^3$的局部暗物质密度，具有0.69至1.40的内斜率的密度轮廓是有利的，近似以标准NFW值为中心。相比之下，具有大的平坦密度核心的剖面不受此信息的青睐。
2016-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Fermi-LAT Observations of High- and Intermediate-Velocity Clouds: Tracing Cosmic Rays in the Halo of the Milky Way
人们普遍认为，至少达到PeV能量的宇宙射线（CR）起源于银河系。加速粒子被注入星际介质，在那里它们传播到银河系的最远处，包括周围的晕。到达太阳系的CR的组成可以直接测量，并已被用来推断CR传播的细节，并外推到整个银河系。相比之下，间接的方法，如观测CR与星际气体相互作用产生的伽马射线发射，已经被用来直接探测整个银河平面遥远位置的CR密度。在这篇文章中，我们使用73个月的数据从费米大面积望远镜在300 MeV和10 GeV之间的能量范围内搜索伽马射线发射的CR相互作用在几个高和中速云位于高达7千秒差距以上的银河系平面。我们实现了第一次检测的中速云在伽马射线和设置上限的排放从其余的目标，从而跟踪CR核的分布在晕的第一次。我们发现，每个H原子的γ射线发射率随距离的增加，从平面在97.5%的置信水平。这证实了相关能量的CR起源于银河系圆盘的概念。上中速拱的发射率暗示了CR密度在2 kpc内从平面下降了50%。我们比较我们的结果，CR传播模型的预测。
2015-05-16 astro-ph.HE
Constraining ultra light fermionic dark matter with Milky-Way observations
Universidad de Guanajuato（瓜纳华托大学）
利用银河系观测约束超轻费米子暗物质质量与密度，发现其质量范围和中心密度限制，影响暗物质湮灭信号。
2025-12-03 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter search with H.E.S.S. towards ultra-faint dwarf nearby DES satellites of the Milky Way
暗能量巡天（DES）在过去几年中发现的几颗银河系附近的超暗卫星是用甚高能（VHE，E $\gtrsim$ 100 GeV）伽马射线进行间接暗物质（DM）搜索的有希望的目标。H.E.S.S.该实验在2017年和2018年进行了一次观测活动，以选择最有前途的DES矮卫星，累计观测时间约为80小时。各个数据集已被用来寻找一个DM信号在几个湮灭通道。在任何目标中均未发现明显的VHE伽马射线超出本底。的DM粒子与它们的质量的热平均速度加权湮没截面$\langle σv \rangle$的约束。对数据集进行了综合分析。最强的95% C. L。对于TeV DM质量范围内的DM连续谱信号，上限达到几个$10^{-24}$ cm $^3$ s $^{-1}$的$\langle σv \rangle$值。它们是来自DES矮星系卫星的成像大气切伦科夫望远镜观测的第一个约束。这些限制是迄今为止在TeV DM质量范围内对银河系矮卫星最具约束力的限制之一。
2019-08-12 astro-ph.HE
Fermi and eROSITA Bubbles as Persistent Structures of the Milky Way
本研究提出Fermi和eROSITA气泡是由宇宙射线驱动的稳定星系风及星系喷泉流副产物，通过建模证明其X射线和伽马射线辐射与观测一致，表明气泡是银河系持续存在至少1 Gyr的持久结构。
2024-08-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Complementarity of Indirect and Accelerator Dark Matter Searches
即使在大型强子对撞机（LHC）上发现了超对称粒子，仅凭LHC的数据也很难证明它们构成了宇宙中大部分的暗物质（DM）。我们研究了LHC和DM间接搜索的互补性，明确地给出了在24参数超对称模型的共湮灭区域中对一个特定基准模型的DM性质的重建。结合模拟高光度LHC数据与当今的零搜索伽马射线从矮星系与费米LAT，我们表明，目前的费米LAT限制已经有能力排除一个虚假的威诺样的解决方案，将生存使用LHC数据，从而导致正确识别的宇宙学解决方案。我们还表明，即将到来的普朗克约束的再电离的历史将有类似的约束力，并讨论了可能的探测伽马射线的影响，从DM湮灭在天龙座的CTA样实验。我们的研究结果表明，间接搜索可以很好地补充LHC在确定DM粒子，即使天体物理的不确定性被考虑在内。
2011-11-10 astro-ph.HE
The $γ$-ray Milky Way above 10 GeV: Distinguishing Sources from Diffuse Emission
$γ$射线天空最显著的特征之一是来自我们银河系的辐射。银河系平面已被费米-LAT观测到GeV和H.E.S.S.在TeV的光下。费米将银河系的辐射模拟为一个复杂的“扩散”辐射模型的总和，其中主要是1FHL和2FGL的点源目录，而H.E.S.S.主要探测到了扩展的TeV源。在GeV能量下，银河系的弥散辐射在$γ$射线银河系中占主导地位，但是，由于源具有硬光谱，因此它们的辐射可能在TeV能量下占主导地位。一般来说，空间形状和源发射的比例与银河平面中的漫射发射相比并不为人所知，并且取决于所使用的源检测方法，阈值和漫射发射建模方法。我们提出了一个简单的图像分析为基础的方法，适用于费米-LAT数据从10 GeV到500 GeV，覆盖的区域+/- 5度的银河纬度和+/- 100度的银河经度，分离源和扩散发射。该方法涉及延长的滤波器平滑，并结合重要性剪裁来排除源。我们测试的方法对模型的基础上的1FHL目录和非常简单的模型Galerkin的输入的已知部分和形状的扩散和源排放的响应进行评估。
2015-06-07 astro-ph.HE
Fermi-LAT Galactic Center Excess morphology of dark matter in simulations of the Milky Way galaxy
本研究利用Hestia模拟的类银河系星系，预测WIMP暗物质湮灭产生的伽马射线形态显著非球形，未来CTA等高能实验可区分暗物质与毫秒脉冲星两种解释。
2025-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
CF2 White Paper: Status and Prospects of The VERITAS Indirect Dark Matter Detection Program
在这份作为Snowmass 2013（子组CF2）的一部分提交的白皮书中，我们研究了VERITAS间接暗物质探测计划的现状和未来前景。VERITAS成像大气切伦科夫望远镜阵列在0.1-50 TeV范围内敏感，正在完成一项旨在探测中性伴子暗物质特征的多年计划。该计划分布在一系列天体物理目标上，这些目标可能会产生中性伴子自湮灭的明确特征，例如矮球状星系（dSphs）和银河系中心。虽然该计划仍在进行中，dSphs的初步结果已经产生了非常有竞争力的上限的热平均截面的中性伴子自湮灭，以及强烈约束亲轻暗物质模型（如那些推断从PAMELA和AMS正电子分数的结果）。随着该计划在未来5年的继续，VERITAS观测将产生一些IACTs提供的最强约束，将中性伴子自湮灭的热平均截面限制降低到预期的自然热遗迹尺度。
2013-04-24 astro-ph.HE
Indirect evidence of GeV Dark Matter
最近，在银河系中心附近发现了GeV的过量γ射线。所得到的谱与$30-40$ GeV暗物质粒子通过$b \bar{b}$通道的湮灭能进行了很好的拟合。在这封信中，我表明，这种湮灭模型也可以解决的奥秘，在X射线等离子体的热源和意想不到的高伽玛射线光度。由这些观测约束的截面与Fermi-LAT数据预测的范围和典型的热遗迹丰度截面都有很好的一致性。
2015-01-09 astro-ph.HE
Are we really seeing dark matter signals from the Milky Way center?
银河系的中心是$γ$射线天空中最有趣的区域之一，因为有可能间接探测到暗物质（DM）。由于与扩散$γ$射线发射相关的许多来源和不确定性，它也是复杂的。许多独立的研究小组声称，费米$γ$射线卫星上的大面积望远镜从银河系内部区域收集到的能量低于10 GeV的数据中发现了DM。然而，需要使用已知的$γ$射线发射器的模型，即背景模型，从数据中分离外来信号。我们指出，深入了解背景成分及其主要的不确定性是资本的重要性，解开一个暗物质信号从银河系中心。
2014-10-09 astro-ph.HE hep-ph
Investigating the effect of Milky Way dwarf spheroidal galaxies extension on dark matter searches with Fermi-LAT data
本文首次评估了在使用Fermi-LAT数据搜寻暗物质信号时，考虑矮椭球星系角延展的影响，发现考虑空间延展会使暗物质截面限制弱化，对单一星系最高弱化2-2.5倍，对叠加限制影响最高为1.5-1.8倍。
2023-11-27 astro-ph.HE hep-ph
Mildly boosted dark matter annihilation and reconciling indirect galactic signals
针对标准热退耦暗物质模型无法调和银心伽马射线超出与矮星系观测矛盾的问题，本文提出双成分暗物质模型，通过需束缚在宿主星系中的轻度增强粒子产生尺度依赖信号，为两类观测差异提供暗物质框架下的解释。
2024-06-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Spherical Cows in Dark Matter Indirect Detection
暗物质（DM）晕长期以来一直被认为是三轴的，但在研究可能的湮灭和衰变信号时，它们通常被视为近似球形。在这项工作中，我们研究了潜在的DM湮灭和衰变的间接检测信号的不对称性，利用大量的统计数据的流体动力学模拟插图。我们仔细研究的重子上的球度的湮灭和衰变信号的情况下，观察者是在8.5千秒差距从中心的晕（例如在银河系的晕的情况下），和一个观察者位于良好的晕外。在银河信号的情况下，我们发现，湮灭和衰变信号预计是相当对称的，轴比非常不同于1发生很少。在河外信号的情况下，虽然衰减信号仍然优先球形，湮灭信号的轴比有一个更平坦的分布，与细长的配置文件经常出现。许多这些拉长的剖面是由于大的subhalos和/或最近的合并。与银河系的伽马射线辐射和星团的X射线图相比，我们发现伽马射线背景看起来比来自绝大多数晕的预期DM信号更少球形/更细长，并且银河系的伽马射线过剩看起来非常球形，而X射线数据将难以单独通过伸长率/球度测量与DM信号区分开。
2016-12-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Fermi/eROSITA Bubbles: A look into the nuclear outflow from the Milky Way
本文综述了费米/eROSITA气泡的多波长观测，探讨了银河系核外流的特征，指出其起源和本质仍待研究。
2024-03-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
A model-independent analysis of the Fermi Large Area Telescope gamma-ray data from the Milky Way dwarf galaxies and halo to constrain dark matter scenarios
我们实施了一种新的技术，使用费米卫星上的大面积望远镜收集的数据来执行多个伽马射线点源的集合的集体光谱分析。从光子计数开始重建源的能谱，并且不假设源和背景的任何谱模型。在微弱的源的情况下，其通量的上限进行评估与贝叶斯方法。当研究几个具有相似光谱特征的源时，这种分析技术是非常有用的，例如来自暗物质粒子湮灭的伽马射线源。我们提出的结果，通过应用这种分析的一个样本的矮球状星系和银河系的暗物质晕。矮球状星系的分析产生的产品上的上限的暗物质对湮灭截面和湮灭粒子的相对速度远低于那些预测的典型的热遗迹的情况下，在质量范围从几个GeV到几十个GeV的一些湮灭通道。
2012-03-30 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Updated Search for Spectral Lines from Galactic Dark Matter Interactions with Pass 8 Data from the Fermi Large Area Telescope
银河系中的暗物质可能直接湮灭为伽马射线，产生单能谱线。因此，探测到这样的特征将是暗物质湮灭或衰变的有力证据。我们搜索的谱线在费米大面积望远镜观测银河系晕的能量范围在200 MeV至500 GeV的分析方法，从我们最近的线搜索。相对于以前的工作的主要改进是我们使用了5.8年的数据重新处理与通行证8事件级分析和额外的数据所产生的修改后的观测策略，旨在增加银河系中心区域的曝光。我们在五个天空区域进行了搜索，以优化对不同理论激发的暗物质场景的灵敏度，并没有发现显著的检测。除了介绍我们的搜索线的结果，我们还调查了以前报道的尝试检测线在133 GeV使用新的通行证8数据。
2015-05-29 astro-ph.HE
Cosmic-Ray Induced Diffuse Emissions from the Milky Way and Local Group Galaxies
宇宙射线充满了星系的整个体积，为星际介质的加热和电离提供了重要的来源，并且可能在恒星形成和星系演化的调节中发挥重要作用。宇宙射线与星际介质、星际辐射场和磁场之间的各种相互作用产生的从射电到高能伽马射线（> 100 MeV）的漫发射，是目前追踪银河系和其他星系中宇宙射线强度和光谱的最佳方法。在这篇文章中，我描述了我们最近的工作，模拟银河系等星系的全光谱能量分布，从无线电到伽马射线能量。其他星系，特别是麦哲伦云和M31的费米-LAT的高能量伽玛射线检测的应用程序，也进行了讨论。
2011-12-07 astro-ph.HE
Constraining annihilating dark matter by radio data of M33
最近的射电数据研究对暗物质的湮灭截面提出了很强的限制。在这篇文章中，我们提供了第一个分析使用M33无线电数据在约束湮灭暗物质。由此产生的湮灭截面的某些通道的约束比从6年的费米大面积望远镜（Fermi-LAT）的银河系矮球状卫星星系的伽玛射线观测得到的更严格。特别地，在热遗迹湮灭截面下，$e^+e^-$、$μ^+μ^-$和$τ^+τ^-$通道中暗物质质量湮灭的保守下限分别为190 GeV、120 GeV和70 GeV.这些结果与最近对银河系中心AMS-02和Fermi-LAT数据的一些定量分析存在很大的矛盾。
2017-08-04 astro-ph.HE
Does the gamma-ray signal from the central Milky Way indicate Sommerfeld enhancement of dark matter annihilation?
最近，Daylan等人（2014）指出，来自银河系中央的GeV伽马射线过剩信号可以解释为$\sim 40$ GeV暗物质通过$b\bar{b}$通道的湮灭。基于伽马射线通量的形态，暗物质密度剖面的最佳拟合内斜率是$γ=1.26$。然而，最近对银河系暗物质轮廓的分析支持$γ=0.6-0.8$。在这篇文章中，我们表明，GeV的伽马射线过剩也可以解释的索末菲增强的暗物质湮灭通过$b\bar{b}$通道与$γ=0.85-1.05$。我们约束的索末菲增强湮灭的参数，通过使用费米LAT的数据。我们还表明，从矮星系发射的伽马射线通量的预测一般满足费米-LAT探测到的伽马射线通量的上限。
2016-07-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
AMS-02 Positron Excess and Indirect Detection of Three-body Decaying Dark Matter
我们考虑间接探测亚稳态暗物质粒子衰变为一个稳定的中性粒子和一对标准模型费米子。由于三体衰变的能谱较软，这些模型可能解释AMS-02正电子过剩，而不受费米-LAT伽马射线数据和宇宙射线反质子测量的限制。我们仔细研究了不同的最终状态费米子，特别注意宇宙射线背景的处理，包括宇宙射线传播的帮助下，\textsc{LikeDM}包的各种贡献。结果发现，初级衰变成一个电子-正电子对和一个稳定的中性粒子可以引起AMS-02的正电子过剩，同时，对伽马射线和反质子的约束保持毫发无损。根据传播模型，衰变到μ子对或混合味电子-μ子对也可能是可行的。衰变到所有其他标准模型费米子是非常不利的。
2017-03-15 astro-ph.HE hep-ph
Fermi bubble simulations: black hole feedback in the Milky Way
$Fermi$伽马射线望远镜在银河系中心发现了一对气泡。这些结构在空间上与WMAP和普朗克卫星探测到的微波辐射相关。这些气泡很可能是由银河系中心一个超大质量黑洞附近发射的喷流膨胀而成的。使用MHD模拟，其中自洽包括宇宙射线和磁场之间的相互作用，我们建立模型的超音速喷流传播，宇宙射线运输，磁场放大内的$Fermi$气泡。我们的主要发现是：（1）基于我们模拟的合成$Fermi$伽马射线和WMAP微波光谱与观测结果一致，表明宇宙线轻子的单一种群可以同时解释光子能量范围内的发射;（2）如果模型中包含第二个更近的嵌入$Fermi$气泡中的喷流，则模型符合观测到的中心峰值微波发射。这与Su & Finkbeiner（2012）提出的基于观测的建议一致;（3）由于细长湍流涡旋引起的相对高水平的场有序，预计气泡的无线电发射将被强烈极化。这种效应是由喷流驱动的激波与预先存在的星际介质湍流的相互作用引起的;（4）在激波压缩区，气泡附近可能存在一层增强的旋转测度，但这种增强的程度取决于磁拓扑的细节。
2013-11-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Indirect detection prospects for d$^*$(2380) dark matter
最近，Bashkanov\& Watts 2020的作者提出了一种六夸克粒子的玻色-爱因斯坦凝聚体d $^*$（2380）作为暗物质的候选者。这种粒子可以在早期宇宙中以丰富的凝聚态产生，并且被认为满足可行的暗物质候选者的所有稳定性和弱相互作用约束。这种暗物质候选者能够逃避直接探测边界，并建议具有最好的观测前景，由于d $^*$凝聚体的衰变，以间接天体物理发射的形式。在这项工作中，我们测试这种形式的暗物质的间接观测前景，并发现其低质量的$\sim 2$ GeV意味着亚GeV的伽马射线搜索有最好的前景，在银河系中心，我们发现$Γ_{d^*} < 3.9 \times 10^{-24}$ s $^{-1}$，与目前的银河系外数据从M31和后发座星系团产生的约束d $^*$衰减率弱两个数量级。在矮星系，我们表明，未来的伽马-400仪器有可能探测到$Γ_{d^*} \sim 10^{-25}$的$^{-1}$与4年的曝光时间。
2020-12-14 astro-ph.HE hep-ph
H I spin temperature in the Fermi-LAT era
银河系中弥漫的高能γ射线辐射是由宇宙射线与星际气体和辐射场相互作用产生的。中性氢（H I）气体成分是迄今为止星际介质中质量最大、分布最广的成分。如果已知发射气体的自旋温度（Ts），则使用来自原子氢的超精细结构跃迁的21-cm发射线，可以确定H I的列密度。对弥散伽马射线辐射的研究通常依赖于银河系中所有H I的自旋温度固定不变的假设。不幸的是，对明亮背景源的H I吸收的观测表明，它在银河系中的位置变化很大。我们将讨论更好地处理银河系的扩散发射建模使用费米-LAT数据和直接观察的自旋温度使用H I吸收的自旋温度的方法。
2010-02-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Indirect Detection of Neutrino Portal Dark Matter
我们在一个简单的模型中研究了利用中微子入口间接探测暗物质的可行性。该模型非常经济，右手中微子通过I型跷跷板机制产生中微子质量，同时介导与暗物质的相互作用。考虑到I型跷跷板中预期的小中微子汤川耦合，在这种情况下直接探测和加速器探测暗物质是具有挑战性的。然而，暗物质可以有效地湮灭为右手中微子，然后通过弱相互作用通过活性-无菌混合衰变，导致各种间接的天文特征。我们从普朗克宇宙微波背景测量、费米矮球状星系和银河中心γ射线观测以及阿尔法磁谱仪-02反质子观测中得出了这一假设存在的限制，并讨论了费米望远镜和切伦科夫望远镜阵列的未来前景。热湮灭率已经被探测到的暗物质轻于约50 GeV，这可以扩展到暗物质质量的100 GeV和更高的未来。这种情况下也可以提供一个暗物质的费米银河中心伽马射线过剩的解释，我们面对这种解释与其他间接的限制。最后，我们讨论了一些令人兴奋的影响，扩展的极小模型与大中微子汤川耦合和希格斯门耦合。
2018-12-13 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Searches with the Fermi-LAT in the Direction of Dwarf Spheroidals
银河系的矮球状卫星星系是已知的暗物质占主导地位的天体之一。由于矮球状星系距离较近，暗物质含量高，缺乏天体物理背景，因此被广泛认为是通过伽马射线间接探测暗物质的最有希望的目标之一。在这里，我们报告的伽马射线观测银河系矮球状卫星星系的基础上，6年的费米大面积望远镜数据处理的新的通行证8重建和事件级分析。没有一个矮星系的伽马射线显着检测，我们提出的上限暗物质湮灭截面从15个最有前途的矮星系的综合分析。导出的约束是迄今为止最强的使用伽马射线和躺在下面的规范热遗迹横截面的质量$\lesssim 100~GeV$湮灭通过$b \bar b$和$τ^{+}τ^{-}$通道的WIMP。
2015-07-13 astro-ph.HE
Constraints on the dark matter annihilation scenario of Fermi 130 GeV $γ$-ray line emission by continuous gamma-rays, Milky Way halo, galaxy clusters and dwarf galaxies observations
最近有报道称，在费米大天区望远镜观测数据中，银河系中心可能存在$\sim 130$ GeV的单色$γ$射线辐射，这可能与暗物质（DM）湮灭有关。在这项工作中，我们进行了全面的检查的一致性的结果与DM湮灭的情况下，使用3.7年的费米观测的内星系，星系晕，星系团和矮星系。发现的结果如下。1)非常强的约束DM湮灭成连续的$γ$ -射线从银河系中心设置，这是严格的“自然”规模假设DM的热冻结。这样的限制对DM模型解释谱线发射设置了很强的约束。2)在费米数据中没有发现来自星系晕的线发射，并且线发射上的约束与DM湮灭解释的来自内星系的$\sim 130$ GeV线发射略微一致。3)没有线发射的星系团和矮星系的检测，虽然可能的浓度的光子从集群在120-140 GeV的揭示。来自星系团和矮星系的约束是弱的，与DM湮灭方案解释的$\sim 130$ GeV的线发射是一致的。
2012-11-07 astro-ph.HE hep-ph
Comment on "Fermi-LAT Galactic Center Excess Morphology of Dark Matter in Simulations of the Milky Way Galaxy"
University of California – Irvine（加州大学欧文分校）；University of Hawai‘i（夏威夷大学）；San Francisco State University（旧金山州立大学）
评论指出Muru等人因误用质量投影平方而非湮灭积分，导致暗物质与老年恒星形态不可区分的结论不成立。
2026-09-29 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Indirect constraints on the dark matter interpretation of excess positrons seen by AMS-02
最近，AMS-02观测到银河系中存在过量的高能正电子。所得到的光谱与$\sim$ TeV暗物质粒子的湮灭最符合。然而，最近的费米/LAT观测分析矮星系的TeV暗物质湮灭截面高度限制，并排除了$b\bar{b}$和所有的亲轻子通道，除了$4-μ$通道。在这篇文章中，我表明，其余可能的$4-μ$通道也排除了使用的观测数据从冷核心集群。因此，所有可以解释AMS-02、HEAT和PAMELA中过量正电子的亲轻子通道都被排除了。
2015-09-21 astro-ph.HE
How do the dynamics of the Milky Way -- Large Magellanic Cloud system affect gamma-ray constraints on particle dark matter?
以往对天体物理学暗物质（DM）约束的研究都假设银河系（MW）的DM晕可以孤立地建模。然而，最近的研究表明，MW最大的矮卫星，大麦云（LMC），质量是MW的10-20 $\%$，目前正在与我们的银河系合并。因此，MW和LMC的DM晕预计将强烈变形。在这里，我们解决和量化的动态响应所造成的间接DM搜索的前景通过MW的LMC的通道的影响。利用一组国家的最先进的数值模拟的MW-LMC系统的演变，我们得出的DM分布在这两个星系在目前的基础上的基函数展开形式主义。因此，我们建立$J$因子全天空地图的MW-LMC系统，以研究的影响，LMC通道上的伽马射线间接搜索热产生的DM湮灭的外MW晕以及内的LMC晕独立。我们进行了详细的分析，12年的费米-LAT数据，结合各种大规模的伽马射线发射组件，我们量化的系统不确定性与天体物理伽马射线源的不完善的知识。我们发现，由LMC通道所造成的动力学响应可以改变的速度平均湮灭截面的弱尺度粒子DM的水平相媲美的MW晕的密度分布和总质量的现有观测不确定性的约束。
2023-01-18 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
An evidence for indirect detection of dark matter from galaxy clusters in Fermi-LAT data
我们搜索费米-LAT伽马射线的光谱特征来自对应于18个最亮的附近星系团的信号线的站点积分的大小确定的区域。我们在光子能量为110 GeV和130 GeV时观察到了一个类似双峰的过剩，其总体统计显著性高达3.6σ，独立地证实了早先关于银河系中心同样过剩的说法。将这一结果解释为星系团晕中暗物质湮灭到两个单色光子通道的信号，并从银河系中心数据中固定湮灭截面，我们从数据中确定了由于暗物质亚晕引起的湮灭增强因子。我们的研究结果有助于区分暗物质湮灭的天体物理过程和系统的探测器效应作为可能的解释费米-LAT过剩。
2012-12-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Giant Magnetized Outflows from the Centre of the Milky Way
银河系的核心是众所周知的港口地区的激烈的恒星形成活动，以及一个超大质量的黑洞。最近的费米太空望远镜观测揭示了γ射线辐射的区域达到了银河系中心的上方和下方，即所谓的费米气泡。目前还不确定这些是由核恒星形成还是由中央黑洞的类星体爆发产生的，也没有关于结构磁场的报道。在这里，我们报告的检测两个巨大的，线性极化的无线电波瓣，包含三个脊状的子结构，从银河系中心发出。每个波瓣延伸约60度，与费米泡密切对应，位于银河系凸起，并被高达15 μG的强磁场渗透。我们的数据表明，射电波瓣起源于银河系中央200秒差距的双圆锥形恒星形成（而不是黑洞）驱动的外流，它将~10^55尔格的巨大磁能传输到星系晕中。我们认为，这些山脊围绕着外流，构成了至少超过1000万年的核恒星形成活动的“留声机”记录。
2013-01-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Interaction of the Fermi Bubbles with the Milky Way's Hot Gas Halo
费米泡是两个充满非热粒子的裂片，它们发射伽马射线，从银河系中心垂直延伸$\approx$ 10 kpc，形成于Sgr A* 上的核恒星形成或吸积活动。模拟预测的冲击强度范围内的气泡扩展到周围的热气晕分布（$T_{halo} \approx 2 \times 10^6$ K），但在能量，年龄和热气体结构的显着不确定性。气泡应包含温度在$10^6$和$10^8$ K之间的热气体，具有潜在的X射线特征。在这项工作中，我们约束气泡的热气体结构的OVII和OVIII发射线强度从档案XMM牛顿和朱雀数据建模。我们的发射模型包括一个热的热体积填充的气泡组件与伽马射线区域同空间，和一个外壳的压缩材料。我们发现，一个气泡/壳模型与$n \approx 1 \times 10^{-3}$ cm $^{-3}$和log（$T$）$\approx$ 6.60-6.70是一致的观察线强度。在一个连续的银河外流的框架中，我们推断泡沫膨胀率，年龄和能量注入率的$490_{-77}^{+230}$公里的$^{-1}$，$4.3_{-1.4}^{+0.8}$百万年，和$2.3_{-0.9}^{+5.1} \times 10^{42}$尔格的$^{-1}$。这些估计与Sgr A* 吸积事件而不是核恒星形成形成的气泡一致。
2016-07-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma-ray triangles: a possible signature of asymmetric dark matter in indirect searches
本文介绍了一种新的γ射线谱特征，我们称之为γ射线三角形。这种光谱特征出现在暗物质通过手征相互作用自我湮灭成两个狄拉克费米子，随后在飞行中衰变成另一个费米子和一个光子的情况下。由此产生的光子光谱类似于一个尖锐的三角形，可以很容易地在伽马射线天空中寻找。使用Fermi-LAT和HESS的数据仪器，我们没有发现这样的光谱特征的证据，因此设置相应的湮没截面强上限。产生伽马射线三角形的一个具体实现方案包括一个不对称的暗物质模型，其中暗物质粒子携带轻子数。我们明确地表明，这类模型可以导致强烈的伽马射线光谱特征，可能在即将到来的伽马射线望远镜的范围内，打开一个新的窗口，通过间接搜索探索非对称暗物质。
2016-11-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Dark Matter in Dwarf Spheroidal Galaxies and Indirect Detection: A Review
在过去的十年中，以矮球状星系（dSphs）为目标的间接暗物质搜索迅速成熟。这是因为大量增加的动态数据集从dSphs，新的dSphs已被发现，和操作的费米-LAT和许多地面伽玛射线实验。在这里，我们回顾了已被用来确定dSph暗物质分布的分析方法，特别是“J因子”，比较和对比它们，并详细说明了仍然影响分析的潜在系统学。我们讨论了改善暗物质分布测量的前景，以及这些如何与未来的间接暗物质搜索相互作用。
2018-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Indirect Detection Constraints on s and t Channel Simplified Models of Dark Matter
最近对银河系中矮球状星系的费米-LAT观测对来自暗物质湮灭的伽马射线通量有很强的限制。为了对暗物质湮灭截面产生最强的限制，每个矮星系的观测通常被“叠加”在一个联合似然分析中，利用光学观测来限制每个矮星系中的暗物质密度分布。这些极限通常仅针对奇异湮灭终态（诸如$b\bar{b}$或$τ^+τ^-$）计算。在本文中，我们推广这种方法，通过产生一个独立的联合似然分析设置约束模型的暗物质粒子湮灭到多个最终状态费米子。我们解释这些结果的背景下，最流行的简化模型，包括与s-和t-通道暗物质湮灭通过标量和矢量介质。我们提出我们的结果作为最小暗物质质量和介质扇区参数的约束。此外，我们还将简化模型的结果与高质量极限下的有效场论接触相互作用的结果进行了比较。
2016-06-13 astro-ph.HE hep-ph
Super-virial temperature or Neon overabundance?: Suzaku observations of the Milky Way circumgalactic Medium
我们分析了朱雀和钱德拉观测的软漫射X射线背景向四个视线的目标，从银河系环星系介质（CGM）的特征的X射线发射。我们确定了CGM的两个热分量，一个处于$\rm kT = 0.176\pm0.008 ~keV$的均匀温度，另一个处于$\rm kT = 0.65-0.90~ keV$之间的温度范围。均匀的低温成分与银河系的维里温度（$ \sim10^{6}~ K$）一致。较热组分的温度与最近发现的（$\rm \sim 10^{7}~ K$ ; Das等人）相似。在blazar 1 ES 1553 +113的视线中，靠近费米气泡。或者，光谱可以用一个具有超太阳氖丰度的低温成分来描述，再次类似于1 ES 1553 +113视线中发现的成分。在$>4σ$的意义上需要额外的热组分或过量的Ne，但我们不能区分这两种可能性。这些结果表明，超维里温度的气体或增强的Ne丰度的暖热气体在CGM中是普遍的，而这些并不一定与费米泡。
2021-01-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Astrophysical Uncertainties in the Cosmic Ray Electron and Positron Spectrum From Annihilating Dark Matter
近年来，为了研究GeV到TeV能量的宇宙射线，进行了许多实验。从间接暗物质探测的角度来看，这是一个特别有趣的机制。然而，要从宇宙射线测量中得出关于暗物质的可靠结论，首先必须了解宇宙射线通过银河系磁场和辐射场的传播。在本文中，我们约束的宇宙线传播模型的特点，通过比较与观测输入，包括最近的数据从CREAM实验，并使用这些约束条件来估计相应的不确定性的宇宙线电子和正电子的光谱中的暗物质粒子湮灭在银河系的晕。
2009-04-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Double Narrow-Line Signatures of Dark Matter Decay and New Constraints from XRISM Observations
研究暗物质两体衰变含光子末态的间接探测，指出银河系内外暗物质贡献会导致双峰信号，利用XRISM对半人马座星系团的观测数据纳入双峰效应分析，获得了星系团暗物质搜索中最严格的限制之一。
2025-03-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Unidentified Gamma-ray Sources as Targets for Indirect Dark Matter Detection with the Fermi-Large Area Telescope
$Λ$ CDM宇宙学框架的预测之一是结构的分级形成，从而产生暗物质（DM）晕和次晕。当后者质量足够大时，它们保留气体（即，重子），并变得可见。这就是银河系中的矮卫星星系的情况。在一定质量以下，晕可能不会积累大量的重子，并保持完全黑暗。然而，如果DM粒子是弱相互作用大质量粒子（WIMPs），我们预计它们会在subhalos中湮灭，产生可以用费米卫星探测到的伽马射线。利用最近的三个点源费米大面积望远镜（LAT）目录（3FGL，2FHL和3FHL），我们在未识别的源中寻找DM次晕候选者，即，与已知天体没有确切联系的来源。我们应用几个选择标准的基础上的预期属性的DM诱导的排放从subhalos，这使我们能够显着减少潜在的候选人名单。然后，通过表征仪器的最小检测通量，并将我们的样本与Via Lactea II（VL-II）N体宇宙学模拟的预测进行比较，我们对$\langleσv\rangle-m_{DM}$参数空间进行了保守和稳健的约束。对于通过$τ^+τ^-$通道的湮灭，我们将质量为10（100）GeV的上限设为$4\times 10^{-26}~(5\times 10^{-25})~cm^3~s^{-1}$。一个关键的改进，以前的治疗是重新人口，我们作出了包括低质量的subhalos低于VL-II质量分辨率。通过更高级的次晕候选滤波，我们的方法的灵敏度范围可以潜在地将$τ^+τ^-$（$…
2019-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Indirect searches for dark matter bound state formation and level transitions
对暗物质（DM）的间接搜索通常应用于DM湮灭或衰变的产物。然而，如果DM耦合到轻力载流子，它可以通过能量耗散被捕获到束缚态，这可能会产生可检测的信号。我们将间接搜索扩展到DM束缚态的形成和束缚能级之间的跃迁，并限制不稳定暗光子的发射。我们的研究结果显着细化预测的信号通量，可以在实验中观察到。作为一个具体的例子，我们使用费米-LAT矮椭球观测获得的暗光子的质量和能量，我们用来寻找稳定或不稳定的束缚态的形成方面的约束。
2020-08-05 astro-ph.HE hep-ph
Indirect Detection Constraints on the Model Space of Dark Matter Effective Theories
利用对矮椭球星系光子通量的限制，我们对暗物质湮灭到多个末态粒子对通道的模型的参数空间进行了限制。我们推导出有效的运营商模型与暗物质耦合到第三代费米子和对标准模型矢量玻色子的约束。我们目前的限制，在不同的切片模型参数空间的最大有效性的有效算子的间接检测方法的区域的估计。我们可视化我们的边界模型与多个最终状态湮灭投影参数空间的约束到三角形，一种熟悉的技术从对撞机物理，我们比较我们的边界碰撞限制等效模型。
2015-06-29 astro-ph.HE hep-ph
